一文说清:风力辅助推进技术的现状和发展

360影视 国产动漫 2025-05-27 19:25 2

摘要:在全球航运业尚未大规模采用替代燃料以实现国际海事组织2050年净零排放目标的背景下,一种清洁、可再生且取之不尽的能源正重新获得业界关注——风能。随着国际碳排放法规日趋严格带来的合规成本上升,以及行业减排压力的持续加大,推动了对风力辅助推进系统(WAPS)的研究

在全球航运业尚未大规模采用替代燃料以实现国际海事组织2050年净零排放目标的背景下,一种清洁、可再生且取之不尽的能源正重新获得业界关注——风能。随着国际碳排放法规日趋严格带来的合规成本上升,以及行业减排压力的持续加大,推动了对风力辅助推进系统(WAPS)的研究和在船舶上的应用。「链接」

目前船舶应用的WAPS主要包括转子帆(也称旋筒风帆)、吸力帆、翼帆和风筝四类。知名船舶经纪和咨询机构BRS Group近日发布的年度报告显示,自2019年起,配备WAPS的船舶数量逐年增加,转子帆、吸力帆和翼帆目前在商船上安装最为普遍,合计占WAPS改装总量的99%。过去十年,风筝辅助推进技术的研发取得显著突破,但其商业化应用仍面临挑战,目前尚未有船舶将其作为永久性方案投入使用。

从2020年至2024年,安装WAPS的船舶总量逐年攀升,尤其在2023年后增速加快。现有船舶加装占据了主导地位,但新船预装的比例也逐年扩大。如下图所示:

图片来源:BRS

近五年来,WAPS的应用主要集中在散货船和滚装船等船型。然而,根据2025年1月的最新订单数据及规划中的改造项目显示,未来的安装重心将转移到杂货船和油轮。如下图所示:

技术发展和应用现状

BRS表示,在开发WAPS技术的过程中,多家公司(D-ICE、Syroco、Blue Wasp Marine)从中获得了大量的经验和知识,开发了结合船舶设计、风帆推进和天气预报的软件,以便提供优化航线,从而达到高达15%的节能效果。

除了风筝帆外,船载WAPS技术已经超越了实验阶段,OceanWings、Ventofoil、NorsePower、BAR Technologies、SolidSail和Anemoi等辅助风帆开发商已经展示了其产品的坚固性、可靠性和燃油效率。例如,Zephyr & Borée和Oceanwings报告称,5000 DWT的滚装船“Canopée”号在跨大西洋航行中(最佳风况)实现了15-40%的燃油节省。

展望未来,新造船预装WAPS的订单量正在增长。例如,路易达孚集团 (LDA)与空中客车工业公司合作,在武昌造船订购了三艘滚装船,每艘船长167米,将配备六台由Norsepower提供的Flettner转子帆。

在邮轮领域,法国公司Cormoran与Ship-ST合作开发了集成太阳能电池板的创新型刚性帆系统。该型帆将安装在Selar即将推出的70米探险邮轮“Captain Arcti”号上,该船目前正在毛里求斯的Chantier Naval de l'Océan Indien (CNOI)船厂建造。

“Captain Arcti”号探险邮轮将配备世界第一个太阳能辅助风帆系统

2024年,法国帆船货运公司TransOceanic Wind Transport (TOWT)接收了其首批两艘现代化风帆货船“Anemos”号和“Artemis”号,每艘船长81米。TOWT还宣布订购另外6艘姊妹船,将于2026-2027年间从越南Piriou船厂交付。

TOWT的风帆货船

2024年7月,法国航运公司VELA Transport与菲律宾的Austal Australasia船厂签订合同,建造一艘由法国公司VPLP设计的67米铝制三体风帆货船。这艘船完全由风力驱动,将在跨大西洋航线运营。VELA计划订购四艘姊妹船,于2028-2029年交付。

VELA订造的铝制三体货船

今年,Windcoop航运公司正在土耳其RMK造船厂建造其第一艘210 TEU集装箱船。该船计划于2027年5月交付,将在法国和马达加斯加之间运营,将是第一艘主要使用风力推进的集装箱船。Windcoop选择了由法国公司CWS开发的三个刚性翼,目标是与这条航线上的现役船舶相比减少60%的二氧化碳排放。

Windcoop的风帆推进集装箱船

风力推进应用将继续增加

利用风力作为主推进或辅助推进的船舶数量正在持续增加,目前已有50多艘商船安装了WAPS 技术。风力辅助推进不再只是概念,已经成为各个领域船东应该认真考虑的减排手段之一。

WAPS提供了节省燃料的实用方案,船东无需采用可能影响盈利能力的慢速航行。在即将出台的更严格的环境法规面前,对现有船舶进行WAPS改装,是延长船舶运营寿命的有效方法。

需要强调的是,WAPS行业已形成了各种行业协会,例如法国的Wind Ship和全球层面的国际风船协会 (IWSA),这些协会促进和推动了风力推进在商业航运的应用。2024年,IWSA成功说服国际海事组织将风能纳入能源组合和各种二氧化碳减排方案中。

目前,国际拖曳水池会议 (ITTC) 正在研究评估速度和功率性能的方法,以支持设计开发,并为海上试航期间测量WAPS的性能提供便利,从而使造船厂和船东能够制定合同条款。

来源:龙de船人

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